高中物理第三章相互作用第一节重力基本相互作用导
高中物理必修一第三章相互作用(思维导图)
高中物理必修一第三章相互作用力力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体力的大小、方向、作用点叫力的三要素用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示力的类别按性质命名的力重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等按效果命名的力拉力、压力、支持力、动力、阻力等力的作用效果形变改变运动状态重力 基本相互作用由于地球的吸引而使物体受到的力重力的大小G=mg，方向竖直向下重心作用点叫物体的重心重心的位置与物体的质量分布和形状有关质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处薄板类物体的重心可用悬挂法确定备注重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力弹力内容发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力条件接触形变物体的形变不能超过弹性限度方向弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反大小弹簧的弹力大小由F=kx计算一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定摩擦力产生的条件接触面粗糙有弹力作用有相对运动(或相对运动趋势)缺一不可方向跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度大小滑动摩擦力：f=μNF N 为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于G为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力F N 无关静摩擦由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关大小范围0<f静≤f m具体数值计算根据平衡条件根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定备注摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用力的合成和分解标量和矢量将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则标量用代数法矢量用平行四边形定则或三角形定则同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代人，相反的用负号代人，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样，但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向，如：功、重力势能、电势能、电势等合力与分力如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力共点力的合成共点力几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力求几个已知力的合力叫做力的合成F ₁和F ₂在同一条直线上F ₁、F ₂同向：合力F=F ₁+F ₂方向与F ₁、F ₂的方向一致F ₁、F ₂反向：合力F=|F ₁-F ₂|，方向与F ₁、F ₂两者中较大的方向一致互成θ角——用力的平行四边形定则平行四边形定则两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向，这是矢量合成的普遍法则备注力的合成和分解都均遵从平行四边行法则两个力的合力范围合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数注意点力的合成与分解，体现了用等效的方法研究物理问题共点的两个力合力的大小范围是|F1-F2|≤F合≤Fl+F2共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果，按实际效果来分解力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力受力分析受力分析确定研究对象，并隔离出来先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否则必然是多力或漏力合力或分力不能重复列为物体所受的力整体法和隔离体法整体法把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力隔离法把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力方法选择涉及的问题是整体与外界作用时，应用整体分析法可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用涉及的问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力注意点弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间，因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在，如果存在，则根据弹力和摩擦力的方向，画好这两个力画受力图时要逐一检查各个力，找不到施力物体的力一定是无中生有的.同时应只画物体的受力，不能把对象对其它物体的施力也画进去共点力作用下物体的平衡物体的平衡质点静止或做匀速直线运动物体不转动或匀速转动共点力作用下物体的平衡平衡状态：静止或匀速直线运动状态，物体的加速度为零平衡条件：合力为零，亦即F合=0或∑Fx=0，∑Fy=0二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0F合y=F1y+F2y+………+Fny=0平衡条件的推论当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时，三个力的矢量组成一封闭的三角形按同一环绕方向平衡物体的临界问题当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)时的转折状态叫临界状态临界问题的分析方法极限分析法：通过恰当地选取某个物理量推向极端从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，便于解答。
新人教版物理必修一第三章 相互作用 第1节 重力 基本相互作用 (共27张PPT)
第1节：重力 基本相互作用
思考：要表示力的作用效果，需要考虑力的哪些特征？
4.力的三要素：
相 (1)力的大小,用弹簧测力计测量。
互
作 用
单位：牛顿，符号：N。
(2)力的方向。
(3)力的作用点。
第1节：重力 基本相互作用
力的图示和力的示意图的区别
15N
相 力的图示
互 作 用
力的示意图
F=30N F=30N
力是物体间的相互作用。
一、力
1.定义：力是物体间的相互作用。
2.作用效果：
只要速度发生了 变化，无论是大
(1)使物体发生形变;
小还是方向变了， 我们就说运动状
(2)改变物体的运动状态。
态变了！Leabharlann 实例：用手拍桌面，脚踢足球等。
你能从力的定义总结出力的性质吗？ 3.力的性质： (1)物质性：不能离开物体而存在。 (2)相互性：不能离开施力物体和受力物体而单独 存在，施力物体和受力物体总是同时存在的。
对重心的理解： (1)质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几
相
互 何中心。
作
用 (2)质量分布不均匀的物体，重心跟其质量分布和 几何形状都有关系。 (3)重心可能在物体上，也可能在物体之外。
第1节：重力 基本相互作用
影响重心位置的因素
均匀 重心
相 互 作
物 体
分布
位置
形状决定
用质
规则
不规则
重心 位置
只画出力的作用 点和方向
第1节：重力 基本相互作用
生活中物体下落
相
的运动是一种常
互
作 用
见的运动
物体为什么会
下落?
高中物理必修一第三章
第1节 重力 基本相互作用
静止 从静止到运动
脚踢
运动中由运动到静止
扑住
运动中 运动方向发生改变
头顶
静止 从静止到运动
脚踢
足 球
运动中由运动到静止
扑住
运动中头顶 运动方向发生改变
运 动 状 态 均 发 生 改 变
4.关于重力的大小 ，下列说法正确的是 ( B ) A、物体的重力大小总是恒定的 B、同一地点，物体的重力与物体的质量 成正比 C、物体落向地面时，它受到的重力大于 它静止时所受的重力 D、物体的重力总等于它对竖直测力计的 拉力。
作业：
书本P53
2题
Байду номын сангаас
2）质量分布不均匀的物体，重心跟质 量分布及物体形状都有关
3）重心可能在物体上，也可能 在物体之外。
思考： 质量均匀分布、不规则薄板的重心位置如 何确定？
悬挂法测物体的重心：
三、四种基本相互作用
1、万有引力： 存在于一切物体之间，相互作用的强 度随距离的增大而 减小 。
2、电磁相互作用： 存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电 流与电流之间，他们本质上是同一种相互 作用的不同表现，作用规律与万有引力相 似。
树枝被积雪压弯
一、力
1、概念：力是物体与物体间的相互作用 2、力的单位： 在国际单位制中，力的单位是 牛顿 ， 简称 牛 ，符号是 N 。 3、作用效果：
1）使物体发生 形变 。 2）改变物体的 运动状态 。
3、力的性质：
1）物质性：有施力物体和受力物体 。
2）相互性：不能离开施力物体和受力物体而 单独存在，两物体间的力总是同时产生，同时 消失，同时变化。
2.关于物体的重心，以下说法中正确的是 （ ABC ） A．物体的重心不一定在物体上 B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一 定通过重心 C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心 在砖内的位置不变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重 心的位置不变
【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书：第3章+1 重力 基本相互作用+Word版含解析
[学习目标] 1.[物理观念]知道力的概念及矢量性，会作力的图示．(重点) 2.[科学思维]了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念．(难点) 3.[科学思维]了解自然界中的四种基本相互作用．一、力和力的图示1．运动状态的变化：物体的运动状态用速度来描述．只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化．2．力的作用效果(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体产生形变．3．力的矢标性：力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用弹簧测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.4．力的表示(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点．(2)力的示意图：只表示出力的作用点和方向．二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小(1)在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小．(2)重力的计算公式是G＝mg，公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由落体加速度．3．方向：总是竖直向下．4．重心(1)定义：重力的等效作用点．(2)重心位置决定因素：物体的形状和质量分布．三、四种基本相互作用1．万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离的增大而减弱．2．电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用．3．强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15m，超出这个界限该力已经不存在了．4．弱相互作用：在放射现象中起作用的力，作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的10－6倍．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在．(×)(2)只有相互接触的物体间才有力的作用．(×)(3)重力就是地球对物体的吸引力．(×)(4)重力的方向也可以表述为指向地心．(×)(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(×)2．甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是()A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确C[力的作用是相互的，同时存在着施力物体与受力物体，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，故选C.]3．(多选)关于三角形均匀薄板的重心，下列说法正确的是()A．薄板三条边的垂线的交点就是它的重心B ．薄板三条边的中线的交点就是它的重心C ．悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心D ．薄板三角形三个角平分线的交点就是它的重心BC [薄板三条边中线的交点是它的重心、垂线和角平分线的交点不是重心，悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心，故B 、C 正确，A 、D 错误．]力的性质和作用效果1．力的三个性质性质理解物质性力是物体对物体的作用，脱离物体而独立存在的力是不存在的，一个力一定同时具有受力物体和施力物体相互性物体之间力的作用是相互的，只要一个物体对另一个物体施加了作用力，另一个物体也一定会对这个物体施加反作用力矢量性力是矢量，不仅有大小，而且有方向2.力的作用效果(1)力的作用效果(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点．(3)作用效果的应用：是分析物体是否受力的基本方法．若存在作用效果，说明该力存在；若没有作用效果，说明该力不存在．[跟进训练]1．下列说法中正确的是()A ．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触D[力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，风吹草动，施力物体是空气，故A错；踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故B错；由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故C错；物体发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，故D对．]2．关于力的作用效果，下列说法正确的是()A．物体的运动状态发生变化，一定受外力的作用B．物体的运动状态不发生变化，一定不受外力的作用C．物体受力作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D．力对物体的作用效果完全由力的大小决定A[物体的运动状态发生改变，一定是受到了力的作用，但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用，故选项A对，B错；力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者是使物体发生形变，故选项C错；力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故选项D错．]关于力的理解的两个误区(1)误认为力可以没有施力物体或受力物体．实际上力是物体与物体间的相互作用，任何力同时具有施力物体与受力物体．(2)误认为只有相互接触的物体间才存在作用力．实际上有些力可以发生在不接触的物体间，如重力、磁力等．力的图示和力的示意图(1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到．(2)力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到．2．力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向【例1】一个铁球在空中飞行，所受重力为120N，方向竖直向下．(1)画出重力的图示；(2)画出重力的示意图，并说明施力物体和受力物体．[解析](1)画力的图示．①选定标度．如图甲所示．例如，选4mm 长的线段表示30N 的力．②用一圆形表示铁球，从圆心沿竖直方向向下画一条线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度．③在线段上加上箭头表示力的方向．(2)画力的示意图．如图乙所示，用一圆形表示铁球，从圆心沿竖直方向向下画一线段，并加上箭头，表示方向．重力的施力物体是地球，受力物体是铁球．[答案]见解析力的图示法口诀要想表示力，方法很简单，选好比例尺，再画一线段，长短表大小，箭头表方向，注意线尾巴，放在作用点．[跟进训练]3．(多选)一个重20N的物体沿斜面下滑，关于物体重力的图示，下列四个图中正确的是()A BC DAD[根据重力方向竖直向下和力的大小判断可知选项A、D正确．]重力及重心的理解1．对重力的理解(1)产生：重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的引力．与引力相比，重力大小稍微小一些(两极除外)，方向稍微偏一些(两极和赤道除外)．(2)大小：G＝mg，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小．(3)方向：竖直向下，除了赤道和两极，竖直向下并不是指向地球的球心．2．重心的性质及确定方法(1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用．(2)重心的位置及决定因素①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．②决定因素a．物体质量分布情况．b．物体的形状．(3)重心位置的确定方法①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．②形状不规则的薄形物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心．【例2】(多选)下列关于“嫦娥二号”受力的说法中正确的是()A．“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等B．“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小相等C．月球对“嫦娥二号”的引力的效果是改变它的运动状态D．“嫦娥二号”绕月球运行时，不再受重力作用AC[“嫦娥二号”的质量不变，但重力加速度发生了变化，由G＝mg可知，“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等，A 正确，B、D错误．引力的作用效果是改变物体的运动状态，C正确．]对重力认识的四个常见错误(1)误认为重力与地球对物体的引力相同．(2)误认为重力的方向垂直于支撑面．(3)误认为重力的重心必在物体上．(4)误认为重力的大小与物体运动状态有关．[跟进训练]4．把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是()A．重力就是地球对物体的引力B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是指向地心的D．薄板的重心一定在直线AB上D[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，选项A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，选项B错误；重力的方向竖直向下，选项C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以薄板的重心一定在直线AB上，选项D正确．]1．[物理观念]重力、重心的概念．2．[科学思维]力的性质、效果、力的图示．3．[科学探究]“悬挂法”确定物体的重心．1．下列词语所隐含的物理现象，可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①水滴石穿②铁杵成针③水中望月④逆风扬帆⑤光阴飞逝A．①②③B．③④⑤C．①②④D．①③⑤C[力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果，水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果，而“水中望月”是光的反射现象，“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性，与力的概念和规律没有联系．]2．在地球表面的同一个地方，让一物体处于以下三种状态：(1)将物体竖直向上抛出；(2)让物体自由下落；(3)物体放在水里，它被浮起，比较这三种情况下物体所受的重力大小，下列说法正确的是()A．第(1)种情况最小B．第(2)种情况最小C．第(3)种情况最小D．这三种情况物体所受的重力大小相同D[在地球表面的同一个地方，重力加速度g一定，物体的重力G＝mg，可知同一物体的重力一定，与物体的运动状态无关，所以这三种情况物体所受的重力大小相同．故A、B、C错误，D正确．]3．有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆．则薄板的余下部分()A．重力减小，重心随挖下的小圆板移走了B．重力和重心都没改变C．重力减小，重心位置没有改变D．重力减小，重心不存在了C[挖掉一个小圆后，薄板质量变轻，重力减小了，因质量分布均匀、有规则外形的物体的重心在其几何中心上，故重心位置不变，C正确．] 4．如图所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图．[解析](1)选定标度：此题选单位长度的线段表示2N的力．甲乙丙(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．(3)在线段上加箭头表示力的方向．画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明F N＝10N即可，如图丙所示．[答案]见解析。
高中物理必修一第三章相互作用
第一、在同一地点，重力 G与质量 m成正比；同一物体，在不同地点所受的 重力可能不同 ( 随地理纬度的增加而增大， 随离地高度的增加而减小 ) ，不过这种
差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为其重力大小恒定不变。 第二、重力大小的计算公式是 G=m．g 式中 m 是物体的质量，单位用 kg；g
（ 5）知道重心的概念及确定均匀物体重心的位置；
（ 6）了解四种基本相互作用。
教学重点： 力的概念及三要素；重力的产生及三要素。
教学难点： 力的概念；重力产生的原因。
教学过程：
第一节 重力 基本相互作用
1、力是物体间的相互作用
（ 1）力的物质性： 力不能脱离物体而存在。
（ 2）力的相互性： 施力物体和受力物体同事存在。
（ 3）力的三要素： 大小、方向和作用点
（ 4）矢量性：
力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计
( 弹簧秤 )
来测量。在国际单位制中，力的单位是 N(牛) 。通常把力的大小、方向和作用点
叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。
（ 5）力的作用效果
第一、使受力物体发生形变；
第二、使受力物体的运动状态发生改变。
第二、地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与 地面接触，都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。 （ 2）重力的方向总是竖直向下的
竖直向下即垂直于 ( 当地的 ) 水平面向下， 沿重锤线向下。 物体只在重力作用 下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支 持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向” 。重力的方向不一定指向 地心。 （ 3）重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定
(完整)高中物理必修1第三章相互作用思维导图
互
作
常见的 三种力
弹力
用
大小 胡克定律 F=kx 平衡法 牛顿第二定律法 牛顿第三定律过渡
方向 作用点
与施力物体的形变方向相反
在接触点（接触力）
面 与面（切面）垂直且指向受力物体。 绳 沿绳背离受力物体（指向绳收缩的方向）。 杆 不一定沿杆（具体问题具体分析）
常见弹力 拉力 推力
压力 支持力
摩擦力
产生 大小 方向
共点力 共同作用在同一点，或力的作用线交于一点。（力的合成与分解针对共点力）
运算法则 平行四边形定则 三角形定则 正交分解
力的运算
力的合成 |F1|-|F2|≤F 合≤F1+F2 分解原则 任何一个力都有无数的分解方式，通常要根据实际效果分解
力的分解
已知一个分力大小方向 已知两个分力的方向
有唯一解 有唯一解
产生 由于地球的吸引而使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体受到的力。
重力
大小 方向
G=mg 纬度越高 g 越大，地势越高 g 越小。通常 g=9.8N/kg 竖直向下，非垂直向下，不一定沿地球半径方向。
作用点 重心：与物体形状和质量分布有关，质量分布均匀、开
关形状规则的物体，重心在几何中心。不一定在物体上。
相
产生 发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。
分解类型 已知两个分力的大小
实验：验证平行四边形定则。
已知一个分力的大小 F2 和另一个分力的方向θ
F2<Fsinθ F2＝Fsinθ Fsinθ<F2<F F2≥F
有无数解 无解
有唯一解 有两种解 有唯一解
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时， 在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 静摩擦力 0<Ff<Ffm 平衡法 牛顿第二定律法 牛顿第三定律过渡
高中物理必修一3.1重力、基本相互作用
姓名班级时间§3.1 重力基本相互作用【导学目标】1、知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。
2、认识力是物体间的相互作用，分清受力物体和施力物体。
3、知道力的三要素，会用力的示意图和力的图示来表示物体受力情况。
4、知道重力产生的原因，理解重力的大小和方向，知道重心的概念。
5、初步了解四种基本相互作用力的作用特点和作用范围。
【导学过程】【问题一】力1运动状态发生改变2一个物体的运动状态发生变化或者形变都是与这个物体的结果。
3力的定义：。
4力的单位（国际单位制）：简称，符号：。
5一个力的产生必然至少同时存在两个物体，一个物体和一个物体。
【问题二】力的表示方法1力是（标量或者矢量），故其既有也有。
2力的图示：用带箭头表示力，箭头的方向表示力的；箭头的长短表示力的；箭头的头端或者尾端的落点表示力的。
3力的示意图：只是表示出力的和。
4目前为止我们所学的矢量有：。
【问题三】重力1、重力是由于而使物体受到的力，重力方向总是。
实验室中，测量重力的仪器是，其大小等于时拉弹簧测力计的拉力。
2、G=mg（式中m为物体，单位，g为当地的，大小为。
）【问题四】重心1、在研究重力对一个物体的时，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在，这个点就是重力的，叫做物体的，任何一个物体都有重心，且只有个重心。
重心的位置与物体的和有关，物体的重心不一定在物体上。
2、物体的重心越稳定；物体的支持面越稳定。
【问题五】四种基本相互作用四种基本相互作用【导学典例】【典例】跳高姿势的变迁从跳高运动史看，100年内跳高的姿势发生了五次变革，跨越式、剪式、滚式、俯卧式、背越式五种．每改革一次姿势，跳高的世界纪录就提高一次．跳高姿势的变化是不断刷新跳高成绩的关键之一，但是在姿势的变化中包含着什么物理原理呢？如上图所示，采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样．跨越式过杆时，人体的重心必须在横杆上面几十厘米，即使是优秀的运动员也要有0.3 m左右．我们知道，人体在运动时，重心在身体的位置往往会随着运动而改变．假如某个运动员身高是1.80 m，他直立的时候，重心距地面大约为1.09 m，立定跳高时可以达到脚掌离地0.7 m，如果用跨越式过杆，重心在横杆上0.3 m，这样他跃过横杆的高度大约是1.09 m＋0.7 m－0.3 m＝1.49 m．所以要达到跨越式创造的世界纪录1.70 m是很不容易的．如果这个运动员换一种姿势，用俯卧式或背越式这两种姿势过杆的时候，重心十分接近横杆，那么他的跳高成绩提高到1.70 m是不太费力的，但是要越过2 m以上还是有困难的．能否让人体的重心从横杆的下面钻过去呢？实际上，背越式跳高就是这样．运动员起跳时，身体侧转，背对横杆，用力向上摆动腿和双臂以增加蹬地的力量，当人体腾空过杆的时候，运动员用伸直双腿的办法使自己的重心较低，腰向后大幅度弯曲，头和双肩先越过横杆，再迅速收腿，这时候双肩和背部代替了起跳时的双腿，继续保持较低的人体重心，所以优秀的运动员可以使自己的重心在横杆下面0.2 m左右．重新计算一下，就是1.09 m＋0.7 m＋0.2 m＝1.99 m，在弹跳力不变的情况下运动员的成绩轻松地提高了许多．【导学反馈】1．以下有关力的说法错误的是()A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体C．力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的3种要素D．在各种力中，只有重力没有施力物体2．下面关于力的说法中正确的是()A．力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体，如拳击运动员一拳出去却没打着对方，此时只有施力物体而没有受力物体B．只有直接接触的物体之间才可能有力的作用C．力是物体对物体的作用，施力物体和受力物体总是成对出现的D．没有施力物体和受力物体，力照样可以存在3．关于重心，下列说法中正确的是()A．重心就是物体上最重的一点B．重心就是物体的几何中心C．直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上D．重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点4．在足球比赛中，一前锋队员面对对方的守门员，用脚轻轻地将球一挑，足球在空中划过一道弧线进入球门．若不计空气阻力，使足球在空中飞行时运动状态发生变化的力的施力物体是() A．前锋队员 B．地球C．守门员D．足球5．一个重20 N的物体沿着斜面下滑，在下图中关于物体受到的重力的图示正确的是()6.如图3－1－7所示，把一个平放着的、边长为l的均质立方体绕bc棱翻转，使对角面AbcD处于竖直平面内，则它的重心位置升高了多少？。
高中物理——《重力 基本相互作用》教学设计
用“引导—探究法”教《重力基本相互作用》一、教材分析1．本节内容的地位和作用“重力基本相互作用”一节内容编排在《高中物理》（必修1）第三章第一节中，这部分知识，特别是力这一基本概念，是本章的一个基础性的重点，学好这部分知识，可以为学习本节的后续内容做好必要的准备。
2．教学重点与难点本节从力的概念入手来研究物体受到的重力，力的概念很抽象，为了便于学生接受，教材在处理这部分知识时，以现实生活的例子作为依托，列举了生活中学生能够感知的例子，说明力是改变物体运动的原因，是物体产生形变的原因，在此基础上给出力的定义和力的表示法，对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度定义的。
可见，力的概念既是本节的重点，又是一个难点。
重力是学生比较熟悉的，教材从力的三要素的角度来介绍重力的有关知识，重力概念理解的难点是对重心的理解。
二、教学目标（一）知识与技能1．了解力是物体对物体的相互作用，知道力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
2．知道力的三要素，会用力的图示法来表示一个力，会画力的示意图。
3．知道重力产生的原因及其定义，会求重力的大小并能确定重力的方向。
4．知道物体重心的含义，会用县挂法确定不规则薄板重心的位置，会求质量分布均匀、形状规则的物体的重心。
（二）过程与方法1．通过实例等探究活动让学生来体验力的产生原因、力的作用效果以及力作用的相互性。
2．引导学生自己动手，用悬挂法来探究确定不规则薄板重心的位置。
3．通过“重心”概念的引入，渗透“等效代换”的物理学方法。
（三）情感、态度与价值观1．通过实例对知识的探究活动，激发学生对科学的求知欲、培养学生探索与创新意识。
2．培养学生对生活中的现象进行分析、归纳、总结的能力和科学猜想的能力。
3．培养学生实事求是的科学态度，渗透辩证唯物主义关于“物质世界是有规律的，规律是可以认识的。
”这一观点。
三、教学方法目前的新课程改革对中学物理教学提出了明确要求：中学物理教学必须以学生发展为本，以物理学知识体系为载体，以学生创新精神和实践能力的培养为重点，以提高学生的科学素质为目标，逐步培养学生的学习能力和研究能力，最终达到全面提高素质，发展个性，形成特长的目的。
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第一节重力基本相互作用【学习目标】1．知道力是概念，力的作用效果，力的三要素，会画力的图示和力的示意图，四种基本相互作用。
2．学会描述力。
3．知道重力产生的原因及其定义，学会描述重力。
【自主学习】1.什么是力？力的三要素指的是什么？力的单位如何表示？2．物体受力会产生什么效果？3.力的图示和力的示意图有什么区别？4.什么是重力？重力产生的原因是什么？重力的大小和方向如何来表示？5．四种基本相互作用指的是什么？【预习自测】1．下列关于重力说法正确的是 ( )A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．物体的各部分中，只有重心处受重力D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的2．下列关于重心说法正确的是（）A．重心就是物体的几何中心B．重心的位置随物体的形状改变而改变，但一定在物体上C．重心可能在物体上，也可能不在物体上D．重心是物体各个部分所受重力的等效作用点3．质量为2kg的物体放在桌面上（g=10N/kg），试画出这个力的图示。
【课堂探究】知识点一、描述力阅读教材p51，思考如何描述作用在物体上的力？如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，如何来描述这个拉力？（1）施力物体和受力物体分别是哪个？拉力作用在哪个物体上？（2）拉力的大小是多少？（3）拉力的方向如何？思考：如何来描述力？【课堂练习】已知某木块对桌面的压力为140N，如何来描述该压力？知识点二、描述重力1. 重力产生的原因是什么？重力的施力物体和受力物体分别是什么？如何来描述重力？如图所示，质量为2千克木块静止在倾角为a的斜面上，如何来描述该木块所受的重力？（g=9.8N/kg）思考：同一物体的重力的大小在不同的位置是否相同？重力的方向是否一定垂直于地面？2．重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心．物体的重心位置与什么因素有关？是如何进行确定的呢?【课堂练习】1.关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（）A．地球上的物体都受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用B．物体所受重力的方向都是竖直向下的C．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化2.如图所示,把一边长为lm的匀质立方体,绕bc棱翻倒,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了多少?【节末训练】1．下列说法中正确的是( )A．物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变。
B．力是物体间的相互作用C．物体相互作用时，总是先施力后受力D．由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在。
2．下列关于重力的方向的说法，正确的是( )A、重力的方向总是竖直向下的。
B．重力的方向总是指向地心。
C．重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。
D．由于地球是一个大球体，所以重力的方向是无法确定的。
3．关于物体的重心的说法，正确的是( )A.物体的重心一定在物体上B.重心就是物体内重力最大的部分C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D.用线悬挂的静止物体，细线方向不一定通过物体的重心4．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（）A．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用B．在地球各处的重力方向都是相同的C．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化5．如图所示，画出均匀矩形木块在不同情况下所受重力的示意图6．画出放在水平地面上的质量为3．O×106 kg的木箱受重力的图示。
(g取10N/kg)。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．光电效应实验中，一组同学用同一光电管在不同实验条件下得到了四条光电流与电压之间的关系曲线(甲、乙、丙、丁)，如图所示。
以下判断正确的是（ ）A ．甲光的频率大于乙光B ．丙光的频率等于丁光C ．甲光的强度等于丙光D ．乙光的强度等于丁光2．如图甲所示，将由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示。
当钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，当摩擦力足够大时，就能将重物提升起来，且罐越重，短杆提供的压力越大。
若罐的质量为m ，短杆与竖直方向的夹角θ=60°，匀速吊起该罐时，短杆对罐壁的压力大小为 (短杆的质量不计，重力加速度为g) （ ）A ．mgB ．C ．D ．3．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M N 、上的a b 、两点，a 点比b 点低，晾衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆M N 、中间位置时都不滑动。
衣架静止，下列说法正确的是（ ）A ．衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等B ．衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力C ．衣架钩在杆M N 、中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等D ．衣架钩在杆M N 、中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力4．已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm ，该谱线是氢原子由能级n 跃迁到能级k 产生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s ，氢原子基态能量113.6eV E =-，氢原子处于能级m 时的能量12m E E m =，真空中光速c=3.0×103m/s 。
则n 和k 分别为（ ）A ．k=3；n=2B ．k=2；n=3C ．k=3；n=1D ．k=1；n=35．如图所示,长为L 的轻直棒一端可绕固定轴O 转动,另一端固定一质量为m 的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v 匀速上升,下列说法正确的是( )A ．小球做匀速圆周运动B ．当棒与竖直方向的夹角为α 时,小球的速度为v cos L α C ．棒的角速度逐渐增大D ．当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为v sin L α6．2019年4月21日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。
若组成北斗导航系统的这些卫星在不同高度的转道上都绕地球做匀速圆周运动，其中低轨卫星离地高度低于同步卫星。
关于这些卫星，下列说法正确的是（ ）A ．低轨卫星的环绕速率大于7.9km/sB ．地球同步卫星可以固定对一个区域拍照C ．低轨卫星和地球同步卫星的速率相同D ．低轨卫星比同步卫星的向心加速度小7．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）A ．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B ．只有光子数很多时，光才具有粒子性C ．一束单色光的能量可以连续变化D ．光的波长越长，光子的能量越小8．2018年11月1日，第四十一颗北斗导航卫星成功发射。
此次发射的北斗导航卫星是北斗三号系统的首颗地球静止轨道（GEO ）卫星，也是第十七颗北斗三号组网卫星。
该卫星大幅提升了我国北斗系统的导航精度。
已知静止轨道（GEO ）卫星的轨道高度约36000km ，地球半径约6400km ，地球表面的重力加速度为g ，请你根据所学的知识分析该静止轨道（GEO ）卫星处的加速度最接近多少（ ）A ．1g 36B ．1g 6C ．1g 12D ．1g 72 9．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h 处由静止开始下滑。
下列说法正确的是（ ）A ．物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒B ．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒C ．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零D ．物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h 处10．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P 点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/1．将磁感应强度的大小从原来的1B 变为2B ，结果相应的弧长变为原来的一半，则2B ：1B 等于A ．2B 3C 2D ．1二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．传感器是智能社会的基础元件。
如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化，ΔΔCx表征该传感器的灵敏度。
电容器极板和电介质板长度均为L，测量范围为2L≤x≤2L。
下列说法正确的是（）A．电容器的电容变大，物体向-x方向运动B．电容器的电容变大，物体向+x方向运动C．电介质的介电常数越大，传感器灵敏度越高D．电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高12．如图（a），质量M = 4kg、倾角为θ的斜面体置于粗糙水平面上，质量m = 1kg的小物块置于斜面顶端，物块与斜面间的动摩擦因数μ = tanθ。
t=0时刻对物块施加一平行于斜面向下的推力F，推力F的大小随时间t变化的图像如图（b）所示，t=2s时物块到达斜面底端。
斜面体始终保持静止，重力加速度g = 10ms2，在物块沿斜面下滑过程中，下列说法正确的是（）A．物块到达斜面底端时的动能为32 JB．斜面的长度为8 mC．斜面体对水平面的压力大小始终为50 ND．水平面对斜面体的摩擦力水平向右且逐渐增大13．在研究光电效应现象时，用到了下面的装置和图像。
以下描述正确的是（）A．图甲中，弧光灯照射锌板，验电器的锡箔张开，由此说明锌板带正电B．图乙中，向右移动滑片，微安表读数变小，可以测量遏止电压C ．图乙中，可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度的关系D ．图丙中，强、弱黄光的图像交于U 轴同一点，说明光电子最大初动能与光的强度无关14．如图所示，一匝数为n ，边长为L ，质量为m ，电阻为R 的正方形导体线框αbcd ，与一质量为3m 的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L 的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当αd 边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g ．则( )A ．线框αd 边进入磁场之前线框加速度α=2gB ．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量2=BL q RC ．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgLD ．线框进入磁场时的速度大小2222mgR v n B L = 15．如图所示，加有恒定电压以U 1＝U 的、中间带有小孔的平行板电容器AB 竖直放置，右侧水平放置平行板电容器CD ，CD 板长和板间距均为L ，板间加有恒定电压U 2。